Hi-Fi輸出牛的業(yè)余測量知識

下面我們來談?wù)勅绾卧跇I(yè)余條件對輸出牛進(jìn)行測量。所用的工具有：數(shù)字電壓表、電流表、普通電感表，還有0~100KHz信號發(fā)生器（signal generator），為觀察波形失真情況，最好還要有示波器（oscilloscope）、失真儀（distortion meter）等（如在測量頻響寬度時(shí)，在高頻段有時(shí)測得輸出值也不小，但波形卻已出現(xiàn)失真）。不過我們可以通過其他測量方法來得知在重要的20Hz~20KHz范圍內(nèi)是否良好。

? 筆者推薦的信號發(fā)生器（signal generator）是典型的XD-1，二手價(jià)僅人民幣300元左右；示波器（oscilloscope）也是最常用的雙蹤示波器SR-8，二手價(jià)僅千余元人民幣。此兩件必用的儀器的價(jià)位較低，業(yè)余發(fā)燒友很容易擁有，且完全可以滿足測試要求，非常實(shí)用（當(dāng)然閣下若擁有其他高檔的儀器則更好）。輸出牛在正規(guī)廠家一般均是用專用綜合測試儀來測得，有些數(shù)據(jù)對發(fā)燒友來講，并無多大意義，用這里簡單的測試方法，即可測出輸出牛的幾項(xiàng)實(shí)用參數(shù)，且相差不多，很具使用價(jià)值。

1： 電感（inductor）
? 單端（single-ended）輸出牛由于存在嚴(yán)重的直流磁化，故在測量時(shí)須加入與實(shí)際工作電路相近的直流電流。如圖1，其中電源變壓器（宜用大功率的）提供交、直流兩種電壓，在被測輸出牛的初級同時(shí)通過交、直流兩種成分（模擬單端牛實(shí)際的工作狀態(tài)）。R系無感電阻（noniductive），（交流電流表難找，現(xiàn)用電阻降壓法取代交流表）用以顯示回路直流電流的大小。分別測量R上的交流電壓值UR、及輸出牛初級交流分量UL，然后按下式計(jì)算初級電感

? L=U2·R/2πf·U1

? 注意，以上三表均不能用普通指針式萬用表，以免交、直流分量相互干擾，使測試不準(zhǔn)確（以下均同）。

? 推挽（push-pull）輸出牛，由于不存在直流磁化（或僅有少許的磁化）。可用圖的測試電路，給輸出牛的某一臂加入0~15mA的可調(diào)直流電流（若你的電路兩管電流完全相等，可不加直流）。其中：R≤0.05（2πfL），然后按下式求得：
??? L=R√ （U/UR）-（1+r/R）/2πf，式中U為交流輸入電壓，UR系R上的電壓，r為輸出牛的初級（pri）內(nèi)阻。

2、漏感（leakage inductance），一般輸出牛的漏感僅幾毫亨~幾十毫亨，其值可用普通電感表或萬用表測得（一般測試頻率為1KHz、100Hz），此不祥述。

3、自諧振（resonance）頻率：無論是串聯(lián)或并聯(lián)諧振，最好不要落在音頻范圍內(nèi)，以免破壞聽感。一般，出現(xiàn)在幾十KHz，有的可能在10KHz以內(nèi)。業(yè)余情況下可按圖3測量。其中，R系無感電阻（noniductive），其值越小越好，但須能保證電壓表有合適的電壓顯示。信號源輸出固定的電壓，然后調(diào)節(jié)信號源的輸出頻率，當(dāng)電壓表出現(xiàn)最小讀數(shù)時(shí)，查看信號源的頻率，此頻率即為并聯(lián)自諧振頻率；當(dāng)電壓表出現(xiàn)最大讀數(shù)時(shí)的頻率，即為串聯(lián)自諧振頻率。

4、頻率響應(yīng)（freguency response）：推挽（push-pull）輸出牛的測試電路如圖，其中R值等于初級阻抗的一半，RL等于輸出阻抗。先在將信號源的輸出電壓調(diào)至最大（最好將電壓升至輸出牛工作所需電壓），并記錄。然后調(diào)節(jié)輸出頻率，分別記錄下低頻、中頻（1KHz）及高頻時(shí)RL上的電壓UR低、UR中、UR高，再按下式計(jì)算：

? 低頻響應(yīng)值（dB）=20lg UR低/ UR中 ；
? 高頻響應(yīng)值（dB）=20lg UR高/ UR中。

R1 匹配電阻。其阻值為變壓器初級阻抗與信號源輸出阻抗之差的值（用無感電阻）
RL 為變壓器次級被測端的阻抗值（用無感電阻）

C1 為隔直流電容，用30uf以上的無極性電容

C2 為變壓器輸出匹配電容,一般用0.5uf

測試：

測試電壓，指變初級端信號電壓4V （RMS）激磁電流DC，按被變壓器初級最大電流值的1/10值

? 單端（single-ended）輸出牛，由于單端牛中有直流磁化作用，故測試電路中需加入直流電流成分。不過高頻段僅與漏感及分布電容有關(guān)，為方便測試，在測高頻段頻響時(shí)，可不加直流成分。圖5中R等于被測輸出牛的輸入阻抗（input impedance）。調(diào)節(jié)W使電流表A指示到輸出牛實(shí)際工作電流值，C1為隔直電容，其測試方法及計(jì)算公式與推挽（push-pull）牛相同。

5、輸入阻抗（input impedance）：輸入阻抗受初級電感、漏感（leakage inductance）及分布電容（distributed capacitance）等的影響，在高及低頻段呈現(xiàn)出不規(guī)則的阻抗變化，有時(shí)誤差達(dá)30-50%。推挽（push-pull）牛的測試如圖6，在不同頻率段分別測量輸出牛初級的電壓UL，然后按下式計(jì)算：

? 輸入阻抗（input impedance）Z=Ra UL /Ua Ua：Ra上的電壓；單端（single-ended）牛的測試同樣要加入直流電流，按圖7測試。調(diào)節(jié)W使A指示到正常工作電流。其余測試方法及計(jì)算與推挽（push-pull）牛相同。

6、分布電容（distributed capacitance）的測量：分布電容是由變壓器本身的結(jié)構(gòu)，繞制工藝及材料等因素所形成。初級分布電容的測量電路見圖8，調(diào)節(jié)信號源的輸出電壓至最大（最好能升至工作所需電壓），然后改變輸出頻率。當(dāng)輸出電壓指示最大時(shí)，表明電路產(chǎn)生諧振，此時(shí)的頻率為f（KHz）。然后按下式計(jì)算：

? 初級分布電容（pri distributed capacitance）
? C（pF）=25.3×10 /2πfLs 式中Ls系初級漏感（mH）。
? 次級分布電容（sec distributed capacitance）的測量見圖9，調(diào)節(jié)信號源的頻率，當(dāng)電壓表指示為最大時(shí)，即表明產(chǎn)生串聯(lián)諧振，此時(shí)的頻率為f（KHz）。
? 次級分布電容C（pF）=25.3×10 /2πfLs Ls為次級漏感（mH）。
? 初、次級間分布電容（pri-sec distributed capacitance）的測量，可按圖10進(jìn)行測試，將信號源的頻率調(diào)為15KHz，輸出電壓為17.9v。然后直接讀取電壓表的讀數(shù)，按10mV/pF計(jì)算即可。
? 對于輸出牛的耐壓及其他參數(shù)的測量，讀者可參閱其他報(bào)刊，此不復(fù)述。

? 以上測試僅是在輸出牛不工作或模擬理想的工作狀態(tài)下測得的，且是用純電阻做負(fù)載（load）。實(shí)際電路中的揚(yáng)聲器是一個(gè)電抗（reactance）元件，加之分頻器的影響，往往使測試結(jié)果面目全非。但這種通用的測試方法仍具一定的說服力。以上幾項(xiàng)測完后，可再讓輸出牛在機(jī)工作狀態(tài)及半輸出功率或滿輸出功率狀態(tài)下進(jìn)行測試，此時(shí)主要對頻響寬度及波形失真等幾項(xiàng)參數(shù)測試即可。在小功率狀態(tài)下測得的數(shù)據(jù)與前面的測試結(jié)果出入不大，而輸出功率越大其結(jié)果越差，有時(shí)相差較多，但一般廠家均不依滿功率時(shí)的測試數(shù)據(jù)為依據(jù)。

? 通過以上對輸出牛的自行測試，可讓業(yè)余發(fā)燒友心中有個(gè)“底數(shù)”，對所聆聽之膽機(jī)的品質(zhì)有個(gè)物理上的衡量。其音質(zhì)音色如何，當(dāng)然還與其他因素有關(guān)，但也是仁者見仁，智者見智之事。有人喜歡暖色，有人偏愛清秀。但若連以上測試結(jié)果不太好的輸出牛，無論電路如何復(fù)雜，肯定也不會有靚音的表現(xiàn)（除非閣下的耳朵有問題）。經(jīng)過以上的測試，閣下可以根據(jù)指標(biāo)的不足或優(yōu)點(diǎn)，合理的搭配周邊器材（如前級、揚(yáng)聲器）及線材，讓閣下的功放達(dá)至最好的表現(xiàn)，或在品評一部膽機(jī)時(shí)“胸有成竹”。另外，還可以使一些中小型膽機(jī)廠，對自己所用的輸出牛有所了解，有所改進(jìn)，使膽機(jī)市場步入健康發(fā)展的軌道。